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基因工程辅助萝卜硫苷在十字花科作物中的高效生物合成

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合成生物学 2024年

作者：刘晓悦王盼娣吴刚刘芳中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室农业农村部植物生态环境安全监督检验测试中心

植物次级代谢物萝卜硫苷（Glucoraphanin,GRA）是一种由蛋氨酸衍生的硫代葡萄糖苷（Glucosinolate,GSL），性质相对稳定，其本身及水解后活性产物萝卜硫素（Sulforaphane,SFN）在抵抗癌症、神经保护等方面发挥重要作用，在食品营养和科... 详细信息

植物次级代谢物萝卜硫苷（Glucoraphanin,GRA）是一种由蛋氨酸衍生的硫代葡萄糖苷（Glucosinolate,GSL），性质相对稳定，其本身及水解后活性产物萝卜硫素（Sulforaphane,SFN）在抵抗癌症、神经保护等方面发挥重要作用，在食品营养和科学研究中受到广泛关注。在本文中，我们将综述GRA的理化性质、来源、生物学功能、合成途径以及当前生产现状，并进一步探讨未来GRA高效生物合成的潜力策略。GRA合成路径复杂，包括侧链延伸、核心结构形成以及侧链修饰三个阶段，可经植物内源黑芥子酶（Myrosinase, MYR）或肠道微生物转化为具有生物活性的SFN等物质。西兰花等十字花科作物中GRA含量较高，是当前GRA的主要来源作物，但其存在种植周期较长、产量不稳，提取率低等问题，开发经济且可再生的GRA新资源将极大的推进GRA开发应用。随着GRA生物合成及调控路径的明晰，基因工程辅助GRA的高效生物合成展现出巨大的潜力，也提示突破主流的单基因调控策略，聚合多基因多维度协同提高GRA合成的潜力。本文聚焦基因工程辅助十字花科作物高效生产GRA这一目标，系统的梳理了GRA合成各阶段的潜在候选基因并从富集部位角度指出了具高应用价值的底盘作物，以期为将来通过基因工程和分子育种技术调控植物中GRA的生物合成，实现GRA大规模可持续生产提供一定的思路和策略。

关键词：萝卜硫苷(GRA) 萝卜硫素(SFN) 癌症基因工程十字花科作物

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油料作物种子中神经酸含量提升研究进展

华中农业大学学报 2024年第2期43卷 64-74页

作者：刘晓悦王盼娣熊小娟吴刚刘芳中国农业科学院油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室/农业农村部植物生态环境安全监督检验测试中心武汉430062

神经酸(NA)是一种超长链单不饱和脂肪酸,为大脑神经纤维髓鞘的核心成分,具有修复受损大脑神经纤维、促进神经细胞再生等功能。因此,NA受到越来越多的研究和关注。目前NA主要依赖于从天然物种中提取,难以满足市场需要,限制其进一步发展... 详细信息

神经酸(NA)是一种超长链单不饱和脂肪酸,为大脑神经纤维髓鞘的核心成分,具有修复受损大脑神经纤维、促进神经细胞再生等功能。因此,NA受到越来越多的研究和关注。目前NA主要依赖于从天然物种中提取,难以满足市场需要,限制其进一步发展和应用。近年来,随着基因工程以及合成生物学的发展,通过多基因策略,在现有物种中构建NA代谢路径,可经济且可持续地获得NA,以满足营养、制药和化学工业等领域的需求。本文综述了NA的生物功能、生物来源、合成途径,并比较了基因工程生产NA各底盘的优劣,进一步探讨了十字花科油料作物底盘生产富含NA种子油的影响因素,以期为将来通过转基因技术和分子育种调控NA的生产,获得可再生的NA资源提供一定的思路和策略。

关键词：神经酸基因工程底盘转基因分子育种十字花科油料作物种子油

柑橘类水果中的抗癌活性成分及其机制研究进展

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食品科学 2024年第14期45卷 328-340页

作者：李江南赵希娟焦必宁农业农村部柑桔产品质量安全风险评估实验室(重庆) 农业农村部柑桔及苗木质量监督检验测试中心西南大学柑桔研究所重庆400712 西南大学园艺园林学院重庆400715

目前,癌症是仅次于心血管疾病的第二大死因。尽管有许多不同的癌症治疗方法,但都有严重的副作用和耐药性。因此,科学家们正在寻找能够有效预防癌症发生的天然产物。研究表明食用柑橘类水果可降低包括癌症在内的多种疾病的患病风险,其抗... 详细信息

目前,癌症是仅次于心血管疾病的第二大死因。尽管有许多不同的癌症治疗方法,但都有严重的副作用和耐药性。因此,科学家们正在寻找能够有效预防癌症发生的天然产物。研究表明食用柑橘类水果可降低包括癌症在内的多种疾病的患病风险,其抗癌作用可归因于多种生物活性成分。本文系统总结了国内外研究现状,主要综述了柑橘类水果及其主要活性成分发挥抗癌效应的研究进展,并对其相应分子机制进行了详细阐述归纳。柑橘作为具有高药用价值的重要水果之一,深入研究其抗癌功效及其分子机理将有助于其产业价值的提升,并为将柑橘类水果加工开发成具有化学预防癌症的功能性食品提供理论基础。随着柑橘类水果中的抗癌活性成分和抗癌作用机理研究的日趋明朗,其作为抗癌天然产物来源运用于临床癌症治疗指日可待。

关键词：柑橘抗癌生物活性成分抗癌机制

天然低共熔溶剂提取柑橘籽类柠檬苦素的工艺优化

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食品与发酵工业 2024年第3期50卷 174-180,I0007页

作者：王夜梅李江南尹会平张耀海苏学素焦必宁西南大学柑桔研究所农业农村部柑桔产品质量安全风险评估实验室(重庆)农业农村部柑桔及苗木质量监督检验测试中心重庆400712 西南大学化学化工学院重庆400715

为建立柑橘籽中柠檬苦素类化合物的绿色环保提取方法,该研究制备了13种天然低共熔溶剂,并对其理化性质进行了测定。采用超声辅助提取法从柑橘籽中提取柠檬苦素类化合物,并应用超高效液相色谱检测3种主要的柠檬苦素类化合物(柠檬苦素、... 详细信息

为建立柑橘籽中柠檬苦素类化合物的绿色环保提取方法,该研究制备了13种天然低共熔溶剂,并对其理化性质进行了测定。采用超声辅助提取法从柑橘籽中提取柠檬苦素类化合物,并应用超高效液相色谱检测3种主要的柠檬苦素类化合物(柠檬苦素、诺米林和黄柏酮)。与传统乙醇溶剂(体积分数80%)相比,由氯化胆碱和甲酸(物质的量之比1∶4)组成的天然低共熔溶剂具有较好的提取效率。在此基础上,采用响应面法对含水量、液固比、提取温度和提取时间进行优化。结果显示,含水量12%(体积分数)、液固比10∶1(mL∶g)、提取温度60℃、提取时间34 min为最佳提取工艺,类柠檬苦素得率为13.87 mg/g。该研究表明,制备的天然低共熔溶剂可以作为从柑橘籽中提取类柠檬苦素的替代溶剂,为进一步应用天然低共熔溶剂从天然产物中提取生物活性物质提供参考。

关键词：柠檬苦素类化合物天然低共熔溶剂响应面法柑橘籽

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转基因检测标准的方法验证工作研究

生物技术进展 2024年第1期14卷 120-124页

作者：章寅贾军伟白蓝陈一帆阮功成吕贝贝潘爱虎上海市农业科学院生物技术研究所上海市农业遗传育种重点实验室农业农村部农业转基因生物安全评价(环境)重点实验室农业农村部农作物生态环境安全监督检验测试中心(上海)上海201106 越南北江农林大学越南北江21000

转基因检测标准为转基因食品的有效标识、科学监管、推广应用提供重要的技术支撑。方法验证工作是指实验室通过一定的科学方法,验证上述转基因检测标准在实验室现有的人员、设备、场地环境等条件下是否可得到令人满意的结果。方法验证... 详细信息

转基因检测标准为转基因食品的有效标识、科学监管、推广应用提供重要的技术支撑。方法验证工作是指实验室通过一定的科学方法,验证上述转基因检测标准在实验室现有的人员、设备、场地环境等条件下是否可得到令人满意的结果。方法验证工作直接影响到标准的实施和应用,但现有的转基因检测标准的验证方法,大部分只提供了方法验证的定义,缺乏具体的操作方案。从验证工作的仪器设备、试剂及标准物质、技术验证参数、环境要求等关键要素进行讨论,提出相应的验证工作建议,旨在为农业转基因实验室开展方法验证提供详细的技术指导,并为我国转基因标准体系的应用推广提供参考。

关键词：转基因检测标准体系方法验证准确度重复性

基于超高效液相色谱三重四极杆质谱法同时检测佛手中香豆素类化合物含量

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食品与发酵工业 2024年第2期50卷 288-295页

作者：周胡怿赵希娟焦必宁中国农业科学院/西南大学柑桔研究所重庆400712 农业农村部柑桔产品质量安全风险评估实验室重庆400712 农业农村部柑桔及苗木质量监督检验测试中心重庆400712 西南大学园艺园林学院重庆400715

佛手作为一种药食两用的柑桔类水果,香豆素类化合物是其关键的生物活性成分之一。由于香豆素类化合物结构相似,并且有同分异构体,目前还没有快速准确的方法针对香豆素类化合物进行同时定量。该研究建立了一种超高效液相色谱三重四极杆... 详细信息

佛手作为一种药食两用的柑桔类水果,香豆素类化合物是其关键的生物活性成分之一。由于香豆素类化合物结构相似,并且有同分异构体,目前还没有快速准确的方法针对香豆素类化合物进行同时定量。该研究建立了一种超高效液相色谱三重四极杆质谱法(ultra-performance liquid chromatography tandem triple quaternary mass spectrometry,UPLC-QqQ-MS/MS),在14 min内定性并定量4个不同产地佛手柑中的41种香豆素类化合物,包括16种简单香豆素、23种呋喃香豆素和2种其他香豆素,其中有8组同分异构体。该方法灵敏度高、准确度高、精确度高,可用于佛手实际样品中香豆素的筛选和测定,这是迄今为止筛查并定量香豆素最全面和快速的方法。柠檬内酯是佛手中含量最高的香豆素,浙江佛手中检出的香豆素类化合物含量和种类均最多,并且有4种香豆素在佛手中首次检出。

关键词：佛手香豆素超高效液相色谱串联三重四极杆质谱法

乳中乳铁蛋白不同铁饱和度的构效作用、检测方法及其影响因素

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动物营养学报 2024年第6期36卷 3482-3490页

作者：齐英杰郑楠王加启张养东中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶及奶制品质量安全控制重点实验室农业农村部奶产品质量安全风险评估实验室农业农村部奶及奶制品质量监督检验测试中心(北京)畜禽营养与饲养全国重点实验室北京100193

不同铁饱和度的乳铁蛋白在颜色、抗菌作用、抗氧化性和热稳定性等方面表现出差异。紫外-可见分光光度法、电感耦合等离子体质谱法和原子吸收光谱法被广泛应用于乳铁蛋白铁饱和度的检测。饲粮中的铁含量、饮用水和pH等环境因素对乳铁蛋... 详细信息

不同铁饱和度的乳铁蛋白在颜色、抗菌作用、抗氧化性和热稳定性等方面表现出差异。紫外-可见分光光度法、电感耦合等离子体质谱法和原子吸收光谱法被广泛应用于乳铁蛋白铁饱和度的检测。饲粮中的铁含量、饮用水和pH等环境因素对乳铁蛋白的铁饱和度有影响。深入研究乳铁蛋白不同铁饱和度的构效作用有助于优化其应用和提升乳制品的质量。本文综述了乳中乳铁蛋白不同铁饱和度的构效作用、检测方法及其影响因素。

关键词：乳铁蛋白铁饱和度生物学作用检测方法影响因素

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短链脂肪酸的生物学功能研究进展

动物营养学报 2024年第6期36卷 3514-3524页

作者：陆松翠郑楠王加启张养东中国农业科学院北京畜牧兽医研究所农业农村部奶及奶制品质量安全控制重点实验室农业农村部奶产品质量安全风险评估实验室农业农村部奶及奶制品质量监督检验测试中心(北京)畜禽营养与饲养全国重点实验室北京100193

短链脂肪酸(SCFAs)指碳链上碳原子数在1~6之间的一类饱和有机酸。本文全面阐述了SCFAs的来源,重点关注SCFAs的生物学功能研究进展,归纳了SCFAs对机体供能、维持肠道和神经系统健康、降低血压以及预防肥胖方面的作用机制,为后续SCFAs在... 详细信息

短链脂肪酸(SCFAs)指碳链上碳原子数在1~6之间的一类饱和有机酸。本文全面阐述了SCFAs的来源,重点关注SCFAs的生物学功能研究进展,归纳了SCFAs对机体供能、维持肠道和神经系统健康、降低血压以及预防肥胖方面的作用机制,为后续SCFAs在营养学领域的研究与应用提供理论依据。

关键词：短链脂肪酸生物学功能作用机制

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中国转基因作物产业发展概述

中国食品学报 2014年第8期14卷 10-15页

作者：罗云波贺晓云中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 农业部转基因生物食用安全监督检验测试中心北京100083

全球转基因作物种植面积从1996年到2013年增长了100多倍,由此说明转基因技术是现代农业史上采用最为迅速的作物技术。目前我国的转基因作物种植面积位居世界第六。本文从我国转基因作物研发、生产、进口和安全管理4个方面对该产业的发... 详细信息

全球转基因作物种植面积从1996年到2013年增长了100多倍,由此说明转基因技术是现代农业史上采用最为迅速的作物技术。目前我国的转基因作物种植面积位居世界第六。本文从我国转基因作物研发、生产、进口和安全管理4个方面对该产业的发展情况进行概述,重点介绍我国转基因生物新品种培育重大专项取得的进展,转基因生物审批情况,转基因棉花和番木瓜种植情况,我国批准进口的转基因作物种类和近5年的进口情况,以及我国的转基因生物法律法规、管理机构和审批流程等,并提出我国未来的转基因作物产业化发展构想,以期使读者对我国转基因作物产业的发展情况有1个整体的、宏观的认识。

关键词：转基因产业化研发进口安全管理